事例：アルミ製エンジンカバーを強化PA6で置換

背景と制約

従来部品は重量1.35 kgのダイカストアルミカバーで、機械加工と仕上げにコストがかかっていました。再設計を支配した3つの制約：120 °Cでの連続使用、エンジン振動、油飛沫下での割れなしです。

候補はPA6 GF30とPA66 GF35でした。120 °CはPA6の限界に近づかず、PA66は加工コストが高いため、熱安定化PA6 GF30が選ばれました。

結果

重量：0.78 kg、42%減。幾何形状の最適化後、壁厚は3.0 mmに統一し、4本のリブでたわみを制御します。

コスト：機械加工と陽極酸化が不要になったため、材料費が高くても部品総コストは約28%低減しました。サイクルタイムは鋳造＋機械加工の日単位から、射出成形55秒に短縮されました。

金型投資も検討が必要です。射出成形用金型は初期費用が高く、概ね30,000個以上になって初めて明確に経済的になります。

合格した3つの重要試験

熱老化：150 °Cで1,000時間後に引張強度保持率82%（顧客最低要件75%）。

耐油性：120 °Cのエンジンオイル中に定歪みで168時間浸漬し、亀裂なし、強度低下は5%未満です。

振動疲労：顧客のリグ仕様に従い10⁷サイクルで、亀裂や緩みなし。